[發(fā)明專利]一種壓電式微型泵

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110807389.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113431765B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅小兵;范義文;趙偉賢;張信峰;廖唯唯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F04B43/04
• 分類號(hào): F04B43/04;F04B53/10
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種壓電式微型泵，包括壓電振子（1）、上泵體（2）、下泵體（4）、進(jìn)口閥（301）和出口閥（302）；所述壓電振子（1）與上泵體（2）配合形成泵腔（201）；所述上泵體（2）與下泵體（4）之間配合形成以泵腔（201）為中心對(duì)稱設(shè)置的進(jìn)口閥腔（402）和出口閥腔（204）；其特征在于，

進(jìn)口閥（301）包括限位體（3011）、閥片（3012）和懸臂（3013），限位體（3011）環(huán)繞于閥片（3012）的外圍，且通過(guò)懸臂（3013）與閥片（3012）固定連接；所述出口閥（302）與進(jìn)口閥（301）的結(jié)構(gòu)相同；

進(jìn)口閥腔（402）的下端通過(guò)第一下過(guò)流孔（401）連通進(jìn)口流道（501），上端連通第一上過(guò)流孔（202），進(jìn)口閥腔（402）內(nèi)非固定地放置有進(jìn)口閥（301），進(jìn)口閥（301）具有變形度；進(jìn)口閥腔（402）的直徑大于第一下過(guò)流孔（401）的端口直徑，使得進(jìn)口閥腔（402）與第一下過(guò)流孔（401）的相接面形成一個(gè)環(huán)形的下限位面，進(jìn)口閥（301）非固定地放置在下限位面上；進(jìn)口閥腔（402）的直徑大于第一上過(guò)流孔（202）的端口直徑，使得進(jìn)口閥腔（402）與第一上過(guò)流孔（202）的端口的相接面形成一個(gè)環(huán)形的上限位面；吸入階段，進(jìn)口閥（301）無(wú)阻力地整體上移直至第一上過(guò)流孔（202）處，被上限位面限位，進(jìn)口閥（301）繼續(xù)在壓力的作用下克服閥片變形的彈性力使閥片的開(kāi)度繼續(xù)增大；

出口閥腔（204）的下端通過(guò)第二下過(guò)流孔（403）連通出口流道（502），上端連通第二上過(guò)流孔（203），出口閥腔（204）內(nèi)非固定地放置有出口閥（302），出口閥（302）具有變形度；出口閥腔（204）的直徑大于第二下過(guò)流孔（403）的端口直徑，使得出口閥腔（204）與第二下過(guò)流孔（403）的相接面形成一個(gè)環(huán)形的下限位面；出口閥腔（204）的直徑大于第二上過(guò)流孔（203）的端口直徑，使得出口閥腔（204）與第二上過(guò)流孔（203）的端口相接面形成一個(gè)環(huán)形的上限位面；排出階段，出口閥（302）無(wú)阻力地整體下移直至第二下過(guò)流孔（403）處，被下限位面限位，出口閥（302)繼續(xù)在壓力的作用下克服閥片變形的彈性力使閥片的開(kāi)度繼續(xù)增大；

吸入階段，在壓電振子（1）作用下泵腔（201）容積變大壓力減小，驅(qū)使進(jìn)口閥（301）在進(jìn)口閥腔（402）內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)第一下過(guò)流孔（401）開(kāi)啟，流體依次通過(guò)進(jìn)口流道（501）、第一下過(guò)流孔（401）、進(jìn)口閥腔（402）、第一上過(guò)流孔（202）后被吸入泵腔（201）；出口閥（302）在出口閥腔（204）內(nèi)同步向上運(yùn)動(dòng)直至第二上過(guò)流孔（203）處，第二上過(guò)流孔（203）被關(guān)閉；

排出階段，在壓電振子（1）作用下泵腔（201）容積變小壓力增大，驅(qū)使進(jìn)口閥（301）在進(jìn)口閥腔（402）內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)直至第一下過(guò)流孔（401）處，第一下過(guò)流孔（401）被關(guān)閉；出口閥（302）在出口閥腔（204）內(nèi)同步向下運(yùn)動(dòng)，第二上過(guò)流孔（203）開(kāi)啟，泵腔（201）內(nèi)流體依次通過(guò)第二上過(guò)流孔（203）、第二下過(guò)流孔（403）和出口流道（502）排出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電式微型泵，其特征在于，所述進(jìn)口閥腔（402）的高度大于進(jìn)口閥（301）的厚度，出口閥腔（204）的高度大于出口閥（302）的厚度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電式微型泵，其特征在于，所述進(jìn)口閥（301）的閥片（3012）完全覆蓋第一下過(guò)流孔（401）的端口，但不完全覆蓋第一上過(guò)流孔（202）的端口；所述出口閥（302）的閥片（3012）完全覆蓋第二上過(guò)流孔（203）的端口，但不完全覆蓋第二下過(guò)流孔（403）的端口。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的壓電式微型泵，其特征在于，所述限位體（3011）的尺寸大于第一上過(guò)流孔（202）的端口尺寸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的壓電式微型泵，其特征在于，所述進(jìn)口閥（301）和出口閥（302）采用PET、PI或者PDMS材料制備而成。